熔铝混合炉内衬维修施工实践

       摘要：通过对破损的混合炉拆除分析，提出预制模块的新思路，以达到内衬维修施工期缩短，延长内衬使用寿命的目的。
　　1 引言
　　随着现代铝行业的发展，混合炉作为铝行业铸造车间的主要设备之一，混合不同品位的铝液，以获得预期成分，通过精炼保温等一系列操作，给铸锭机械提供符合要求的铝液。如何缩短混合炉的维修时间，延长使用寿命，降低维护成本历来是企业关注的问题。笔者对公司25 t混合炉内衬拆除中遇到的高铝砖渗铝情况进行了详细的分析，同时为缩短现场维修施工时问，提出了新的改进方法。
　　2 旧炉衬结构分析
　　2．1 内衬设计采用传统结构
　　采用高铝耐火砖、粘土耐火砖、防渗料、轻质耐火砖、隔热纤维板、珍珠岩保温料等施工。
　　2．2 拆除时内衬状况
　　熔池以上粘土砖部分烧损变形、破裂、松散。熔池高铝砖已经发黑变质，砖缝几乎全渗铝，防渗层镁砂也与渗透下来的铝粘连在一起，局部铝液甚至穿透隔热耐火砖，堆积到炉底钢板，造成炉底钢结构凹陷变形，整个熔池底部高铝砖和渗透的铝液粘连成一整块。
　　2．3 内衬渗铝分析
　　(1)砌筑混合炉侧墙时砌筑工容易掌握泥浆的厚度，因高铝砖属于湿砌平摆，加上墙体砌筑过程中有施工线去规范，砖缝均匀整齐，砖缝浸铝现象较少。
　　而熔池底部高铝砖立砌时对砌筑工操作技能要求更高，泥浆在重力作用下朝下缓慢流淌，若同一块砖的同一面泥浆出现上薄下厚现象，砖缝上下薄厚不一，这样的现象会在熔炉后期使用过程中表现为耐火材料膨胀受力不均匀，易出现细小缝隙。
　　(2)在拆除高铝砖的过程中会发现高铝砖众多砖缝夹有已凝固的铝片，说明当初选用的高铝泥浆并没有把高铝砖相互粘结到一起。由于通常炉膛工作温度在760～1 100℃之问，常规砌筑的泥浆在此温度下不能很好烧结，产生了不可逆永久性收缩，致使砖缝加大，造成熔体侵入砖缝。
　　(3)了解到混合炉自投入运行以来，曾频繁的开停，导致耐火泥浆根本不具备烧结条件，同时也加剧砖缝的膨胀收缩缝隙。
　　3 内衬维修施工改进
　　3．1 预制高温模块
　　(1)为克服以上砖缝渗铝难题，加快停炉后的维修速度，笔者查阅混合炉内衬结构，将炉衬工作层划分为40余块1 m x 1m左右的模块。并分别编号，由计算机CAD辅助设计软件模拟安装顺序并优化结构。模块边缘采用迷宫结构使得模块间高温液体没有直通缝隙。每块模块上设置安装起吊孑L，方便现场操作。
　　(2)优选不粘铝浇注料预制高温大模块，实践证明此材料在混合炉运行中能显著降低刚玉相异常长大，制品密度大、强度高，表面光洁，可承受机械磨损和铝合金溶液的侵蚀渗透。浇注用的模型结构要合理，强度要保证浇注振动时不变形，拆模时不伤预制模块。
　　(3)脱模后的预制模块养护期结束后，严格按照材料烘烤工艺进入烘干炉内彻底烘干，运至施工现场备用．
　　3．2 安装预制件
　　炉膛内衬隔热层尽可能采用干砌，减少施工水分。隔热层施工完 后，制作精良的模块从炉门炉顶进入炉内安放。没计合理的30余块预制模块如同七巧板等积木拼装玩具，每块预制件将会被准确移位到适合的位置。为达到缩短工期的目的，施工时加强工程施工管理，在前期设计阶段，考虑到现场安装的所有细节，包括材料选择和预制块尺寸结构选择，做出科学的施工方案。
　　3．3 对就位的模块缝隙做封闭处理
    因为以前已经详细介绍过，这里就不再作详解。
　　3．4 炉体内衬预热
　　预热的时间控制在48 tl即可，目的是减少热应力，烘干缝隙填充的材料。由于预制模块与保温材料都是干燥过的，与传统的高铝耐火砖及耐火泥浆湿砌结构比较，大约缩短了二十余天的烘炉过程
    3．5 混合炉启动运行
　　预热完毕，混合炉即可启动运行。
　　g 结语
　　采用预制高温模块施工混合炉内衬大幅减少了现场施工时问，25 t炉由原有的25 d现场施工工期缩短为15 d。从后期使用效果来看，混合炉内衬整体性好，避免了砖缝渗铝，选用的优质浇注料比高铝砖更耐铝液体侵蚀，内衬使用寿命高于高铝砖内衬。
　　运用预制大模块维修混合炉内衬是一次全新的尝试，对铝混合炉内衬维修技术的革新具有积极的意义。